NASA提出了一种用于航天器的磁屏蔽概念
– 2018年3月13日消息 –
当我们对行星际旅行感兴趣时，我们会立即想到加速问题。如何使航天器足够快地从地球的引力中解脱出来并在相对较短的时间内前往另一个星球？我们有时会忘记的是，到达时我们还必须能够制动进入轨道。标准解决方案是使用与加速相同的推进器，这意味着新的高燃料费用。然而，另一种解决方案在推进剂中几乎没有任何成本，它是航空捕获剂。原理是利用天体大气的上层制动航天器。这可能看起来很简单，但对于航天器来说，在行星际速度下对大气的摩擦是非常危险的。主要问题来自大气阻力产生的非常高的温度。这迫使航天器带上一个强大的隔热罩，抵消了燃油经济性带来的所有好处。这就是为什么从未尝试过航空捕捉机动的原因。
NASA在上个月底提出了一个解决方案，可以使这个更具吸引力。这是关于使用可能被称为磁屏蔽的东西。从航天器产生约500高斯的磁场。然后在低温下注入等离子体。它将从大气中捕获粒子，这将有助于减缓航天器的速度。这种解决方案的优点是巨大的。首先，重量是因为一吨电磁铁可以代替20吨的隔热罩。我们可以完全没有隔热罩，因为等离子体会吸收所有的热冲击。此外，磁屏蔽是可控的，因此可根据大气条件进行调节。最后，该系统允许速度远远超过物理屏蔽所能达到的任何速度。
提出该项目的团队计算出，一个2.5米长的磁铁足以产生半径为21米的磁屏蔽，可用于在火星大气层中输入30吨的有效载荷。 CubeSat将准备测试地球轨道的概念。它将部署直径1.20米的磁屏蔽，持续5个800秒的时间。由于它的板载电池，它应该允许它极大地降低其速度。
图片来自K. Anthony / CERN
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